基于单片机的无线寻物器设计
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天津职业技术师范大学
Tianjin University of Technology and Education 毕业设计
专业:电子科学与技术
班级学号: 0901-05
学生姓名:冯斌
指导教师:王利强副教授
二○一三年六月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计
基于单片机的智能搜索器
Intelligent Searching Device Based on Microcontroller
专业班级:电科 0901
学生姓名:冯斌
指导教师:王利强副教授
系别:电子工程学院
2013年6月
摘要
自从进入新世纪以来,由于生活节奏的加快,工作压力变大,导致很多人经常忘记一些比较贵重物品的存放位置,从而影响了生活和工作效率。
本人通过调查发现,如果能够设计出一款实时显示位置信息的搜索器,那么就能从根本上解决这一问题。
GPS模块能够实现物体的定位,通过它可以知道物体的经纬度信息。
然后GPRS 模块可以实现无线通讯功能,所以本人决定将二者结合到一起,用GPRS模块将GPS 模块所定位的经纬度信息通过短信息的形式发送到指定的手机号码上。
这样一来就可以实现贵重物品的实时定位,一旦忘记或者丢失,都可以通过相应的手段将其找回。
本搜索器的系统核心采用STC12C5A60S2单片机,通过编辑好的程序驱动各个模块的正常工作,使整体紧密联系。
本搜索还可以用于企业对下属的管理,老人儿童的追踪,以及监狱对犯人的看管。
随着GPS定位技术的不断发展和测量需要,会被越来越多的领域所需要。
关键词:单片机;GPS;GPRS;搜索器。
基于单片机的无线寻物系统
何冬冬;安霆;王韦舒
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2016(0)16
【摘要】本系统采用主动式无线寻物,由PIC12F629单片机、PIC12F1822单片机、无线射频收发芯片CS808及外围电路构成的发射器和接收器组成。
无线寻物系统通过在发送器按键发送信号,接收器接收到信号后驱动蜂鸣器发声和二极管发光来提示用户找到该设备,最终实现无线主动快速寻物。
【总页数】1页(P104-104)
【关键词】单片机;无线收发芯片;声光模块;无线寻物系统
【作者】何冬冬;安霆;王韦舒
【作者单位】临沂大学汽车学院,临沂,276000
【正文语种】中文
【中图分类】Z1
【相关文献】
1.基于PSoC4的智能无线寻物系统 [J], 冯晓鹏;陈刚
2.基于Android的无线智能寻物系统的研究与开发 [J], 王维樵;卢苗;邓舒宇;谭国平
3.基于ESP8266的无线定位室内寻物系统设计 [J], 李李漫丝
4.基于单片机的无线寻物器设计 [J], 顾亭亭; 李红霞
5.基于RFID的短距离无线寻物系统的研究 [J], 颜谦和; 颜珍平
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基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现一、引言当今社会,人们的生活节奏越来越快,随之而来也随之而来的是各种物品的丢失问题。
手机、钥匙、钱包等日常用品随手放,却常常找不到,给人们的生活带来了一定的不便。
设计一种智慧防丢失系统成为了十分必要的事情。
本文将介绍一种基于STM32单片机的智慧防丢失系统的设计与实现。
二、系统设计1. 系统功能本智慧防丢失系统主要包括以下功能:(1)物品定位功能:可以通过手机APP来定位物品的位置,方便用户找回丢失的物品。
(2)声音提示功能:当物品与手机或其他设备失联时,系统会通过声音提示来提醒用户。
(3)防丢报警功能:当物品离开手机一定范围时,系统会自动发出报警以提醒用户。
(4)电量管理功能:系统能够自动监测物品防丢器的电量并及时提醒用户更换电池。
(5)低功耗设计:系统在设计时考虑了功耗的问题,力求达到低功耗的效果,以提升产品的使用寿命。
2. 系统组成该系统由以下几个部分组成:(1)物品防丢器:负责定位、发出声音提示和报警。
(2)手机APP:用户可以通过手机APP来查看物品位置、设置防丢警报等功能。
(3)云端服务器:用于储存物品的位置信息,以便用户随时查看。
3. 技术方案基于STM32单片机的智慧防丢失系统主要采用以下技术方案:(1)BLE通信技术:利用蓝牙低功耗技术实现物品防丢器与手机APP之间的通信。
(2)定位技术:通过蓝牙信号强度来实现物品的定位功能。
(3)声音提示技术:利用蜂鸣器实现声音提示功能。
(4)低功耗设计:通过优化系统的硬件和软件设计,并采用低功耗的硬件组件实现低功耗设计。
三、系统实现1. 硬件设计物品防丢器的硬件设计主要包括单片机、蓝牙模块、蜂鸣器、电池管理模块等部分。
单片机采用STM32系列的低功耗单片机,蓝牙模块采用低功耗蓝牙模块,蜂鸣器采用低功耗蜂鸣器,电池管理模块能够实现对电池的电量管理。
2. 软件设计物品防丢器的软件设计主要采用了嵌入式C语言编程,并利用Keil等开发软件进行程序设计。
基于单片机的防丢器的设计与实现陈春雨,李瑞英,赵亚军(大庆师范学院机电工程学院,黑龙江大庆163712)摘 要:随着生活快节奏时代的到来,因为遗忘㊁窃贼等原因而造成遗失贵重物品的经历,为我们造成了巨大的困扰,运用蓝牙技术的防丢器的设计解决了这一问题㊂运用STC89C52单片机进行控制,使用方式简单易操作,打开焊接的子机电路板,连接电源,与主机(手机)的蓝牙进行连接,主机与子机之间通过H5-05蓝牙模块进行无线电信号的发出与接收,进行数据的实时交互㊂主机与子机的距离超过一定限度,主机会因为接收不到信号而判定丢失或者遗落发出提示报警,发挥出防丢的功能㊂关键词:STC89C52单片机;H5-05蓝牙模块;无线电信号;实时交互作者简介:陈春雨(1979 ),女,黑龙江大庆人,副教授,从事物理检测方向研究㊂DOI 编码:10.13356/ki.jdnu.2095-0063.2020.03.014中图分类号:TP36 文献标识码:A 文章编号:2095-0063(2020)03-0104-07 收稿日期:2019-12-251 引 言现代社会,电子产品的广泛应用为人们的生活提供了许多便利,手机更是从不离身的必要设备㊂钱包㊁女士的随身包,甚至于孩子,当这些生活中重要的一部分丢失时,所造成的困扰是巨大的,防丢报警器应运而生㊂防丢报警器主机和子机在超过设定的最大距离时,主机能够振动或者报警,子机能够响铃报警并提示灯亮起提示㊂随着无线网络通信技术的快速发展,应用无线通信技术的产品给人们的生活增添了不少便利,无线蓝牙技术的出现推动了无线监控技术的发展,采用蓝牙芯片模块设计的蓝牙防丢报警器具有采用其他无线技术无法相比拟的优势:(1)蓝牙是一种通频的设备,在科学的定义要求下,具有通用性,在世界的任何一个角落,当一个使用者的蓝牙开启并且允许周围的其他使用者连接时,都可以轻易地与其他的蓝牙使用者相连接,而使用者无须进行繁复的设置,这可以保证蓝牙防丢器具有使用简单㊁实用性强的特点㊂①②(2)蓝牙的跳频扩频通信的工作方式,应用的频率较高,这就极大地减少了其他设备的射频干扰,可以极大地增强蓝牙防丢器的抗干扰性和稳定性㊂③(3)为了顺应简单式系统的大量传播,大多数蓝牙的正常工作电流也仅仅为几百微安㊂④持401第40卷 第3期 大庆师范学院学报 Vol.40 No.3 2020年5月 JOURNAL OF DAQING NORMAL UNIVERSITY May,2020①②③④韩东:‘基于蓝牙的防丢器硬件设计与实现“,‘河南教育学院学报“2015年58卷4期,第2266 2270页㊂王啸东㊁尤凤翔:‘基于单片机的智能防丢器系统设计“,‘河南科技“2011年11期,第61 61页㊂吴忠伟㊁何显山㊁岳彤:‘基于51单片机的无线防丢器的设计研究“,‘工业控制计算机“2018年31卷12期,第154 156页㊂叶冬㊁谢东力:‘无线防丢器设计“,‘科技创新与应用“2017年第8期,第52页㊂续性强是作为一件电子产品进入市场的重要标准㊂综上所述,采用蓝牙通信技术设计制作防丢报警器,通用性能够得到保证,持续性得到了市场的认可,无线电信号的稳定性具有强大的抗干扰能力和强大的实用性㊂蓝牙防丢器作为一种可以通过蓝牙模块信号所限定距离来检测两个物体是否过远的电子设备,可以有效地防止所携带的贵重物品丢失,并防止因监护人大意而造成的儿童走失,得到了市场的广泛认可㊂基于蓝牙模块而设计的蓝牙防丢器分为蓝牙子机模块与手机APP 主机端,其中蓝牙子机模块作为旧版本无线电电子防丢器中的子机附于物品之上,手机APP 端作为旧版本无线电电子防丢器中的主机由使用者随身携带,在蓝牙防丢器正常工作工作时子机定时(自主设定)向主机发出无线电信号,子机也可通过按键来控制进入命令模式发出报警信号,主机如果正常接收到无线电信号则不进行响铃振动报警,而当主机与子机间的距离超过蓝牙模块所规定的最大值时(使用者自己进行设定),主机接收不到信号而立即发出报警(响铃和振动),主机也可以通过按钮来寻找子机现在的位置㊂①②③2 硬件电路2.1 主控电路主控模块是整个设计的核心,对整个系统起着总体控制的作用,主控电路需要检测蓝牙串口模块㊁稳压电源模块等各个模块传递过来的参数,系统需要一个功能强大且兼容性较强的控制核心,在电路中采用的是STC89C52单片机作为系统的主控芯片,这是目前对完成这类基础电路的主流芯片㊂主控电路如图2-1所示㊂单片机最小系统的主要组成有STC89C52单片机,晶振电路和复位电路㊂单片机集成了单晶片上的每个功能单元,拥有最小的空间体积㊂单片机的程序命令㊁常态和格式在唯读记忆体中不易损坏㊂④⑤⑥图2-1 单片主控电路2.2 蓝牙模块电路蓝牙防丢报警器是以HC-05蓝牙模块为接收控制信号,实物引脚对应如图2-2所示,子机的蓝牙模块接通后,与手机的蓝牙相连,子机的提示灯常亮,提示已经正常连接㊂如果因为其他情况导致连接失败,提示灯会闪烁提醒,蓝牙模块的两个串口直接通过物理方式与STC89C52单片机上的P30和P31两个引脚连接㊂手机蓝牙的控制信号可以通过串口和单片机进行通信㊂在501 基于单片机的防丢器设计与实现①②③④⑤⑥王闯㊁崔雯博:‘基于STC89C52的无线电子防丢器的设计“,‘无线互联科技“2015年1期,第81 82页㊂陈悦㊁夏佳宁:‘基于WIFI 技术的防丢器的研究与设计“,‘山东工业技术“2017年20期,第128页㊂阚力丰㊁郭明明㊁韩洋等:‘基于蓝牙技术的双向防丢器的研究与设计“,‘电子制作“2014年15期,第11 12页㊂郭明明㊁阚力丰㊁黄鹏飞:‘基于蓝牙技术的便携式双向防丢器设计“,‘电子制作“2015年18期,第5 6页㊂李有文㊁余建华㊁胡琳等:‘基于CC2541蓝牙技术的双向防丢器设计“,‘机械工程与自动化“2016年4期,第194 195页㊂刘超㊁陈昊㊁周雨昂等:‘基于CC2541的防丢系统的设计与实现“,‘科学技术创新“2019年13期,第81 83页㊂系统设计中使用的蓝牙模块电路原理图如图2-3所示㊂HC-05蓝牙串口通讯模块,拥有两种工作模式主动命令模式和自动连接模式,当处于自动连接模式是,整个蓝牙模块可以分为三部分,即:主㊁从㊁回环三部分㊂当HC-05模块处于自动连接模式时,能够自动地根据使用者事先设定好的程序方式进行数据的传输与通信;当HC-05模块处于主动命令模式时能执行该模块所能进行的AT 命令,使用者能够从调试助手向模块输入任意AT 指令,对模块的状态加以修改,对模块发布下一步的控制命令㊂①②③④通过控制模块外部引脚(PIO11)输入电平,可以实现模块工作状态的动态转换㊂串口模块用到的引脚定义:(1)PIO8连接LED,指示模块工作状态,模块上电后闪烁,不同的状态闪烁间隔不同㊂(2)PIO9连接LED,指示模块连接成功,蓝牙串口匹配连接成功后,LED 长亮㊂(3)PIO11模块状态切换脚,高电平→AT 命令响应工作状态,低电平或悬空→蓝牙常规工作状态㊂(4)模块上已带有复位电路,重新上电即完成复位㊂ 图2-2 蓝牙模块实物图 图2-3 HC-05电路原理图 2.3 U-BOX-6M GPS 模块U-BLOX-6M GPS 模块是通用性模块,具有高灵敏度㊁低功耗㊁小型化,在普通GPS 接收模块不能定位的地方,如狭窄都市天空下㊁密集的丛林环境,U-BLOX-6M 都能高精度定位㊂该模块在小型设备具体的使用中也能很好的体现出来,模块的体积小㊁功耗较低,灵敏度在小距离,也能得到保证,⑤非常适用于蓝牙防丢器这个移动定位系统的应用,是在GPS 选择上的最优,电路原理图如图2-4所示㊂ 图2-4 U-box-6M GPS 模块原理图 图3-1 总体结构框图601大庆师范学院学报2020年第3期Journal of Daqing Normal University No.3,2020①②③④⑤时继潮㊁李新红㊁吴阳明等:‘蓝牙4.2协议的一主多从防丢器APP 设计“,‘单片机与嵌入式系统应用“2017年17卷7期,第44 46页㊂王磊:‘基于蓝牙4.0技术的防丢器的研究与设计“,硕士学位论文,太原理工大学,2013年,第5 18页㊂吴雪琴:‘基于蓝牙技术的计算机间通信“,硕士学位论文,西北工业大学,2003年,第7 15页㊂李娜㊁季赛花㊁陈刘洋等:‘基于蓝牙4.0技术智能防丢器的设计与实现“,‘计算机与数字工程“2016年44卷9期,第1866 1869页㊂罗伟,刘赐恩,倪有顺等:‘基于ESP8266EX 的无线寻物装置的设计“,‘科技视界“2016年第23期,第381 382㊂3 软件设计3.1 系统结构分析在这个设计中,所采取的思想是模块化思想,将整个设计按照功能进行分模块实现,通过分化,复杂的设计变为一个个的简易模块电路,最后由单片机进行统一管理并实现功能㊂对各模块的相应简要介绍在硬件部分已经做了详细的分析㊂总体结构框图见图3-1所示㊂3.2 系统程序流图整个系统程序流图如图3-2所示:程序开始运行对LED 灯㊁灯状态标志位㊁模块状态控制IO 口发送标志位,进行初始化,对蓝牙串口进行赋值,通过蓝牙串口数据发送函数激活蓝牙模块,打开串口中断服务程序,对串口暂存状态进行检测㊂获得允许,串口发送预选存好的数据字符串,再次启动串口中断服务程序,对收到的数据进行反应,包括提示灯的亮度控制以及蜂鸣器状态控制㊂3.3 主机程序设计要想设计APP,程序做为具体功能的内核控制,要准确简捷,拥有良好的可移植性,对设计进行分析,针对所要实现的功能,设计程序编写流程图,如图3-3所示㊂图3-2 主程序流程图 图3-3 程序编写流程图第一步:打开本地蓝牙设备(1)使用设备端首先需要获得发射功率参数,用户可以通过主机控制接口HCI 来获得端口的发射功率参数,并将读取的端口属性提供给接口㊂(2)当端口被写入新的数据值时,设备端将会收到来自于写入函数的的回调结果,设备端将会根据告警的距离判断是否进行相应的告警㊂(3)RSSI 是通过接收端的接口来获得,并不需要设备端提供服务㊂第二步:搜索周边蓝牙设备首先用户需要判断当前系统是否支持androidBLE 接口,如果支持BLE 接口,继续获得蓝牙适配器类来使用BLE -API,在设置界面开启蓝牙功能㊂开始扫描周边设备,假设String bluetoothAddress =device.getAddress(),获取蓝牙48位MAC 地址,连接蓝牙,并进行数据通信交互㊂第三步:获取蓝牙信号强度用户通过设备服务发现,针对每一个服务,获得相应服务的唯一识别码㊂STATE_CONNECTED 表示已连接,STATE_DISCONNECTED 表示断开连接㊂通过读取对于那个蓝牙的请求,去自动设置对应设备的特征属性得到返回值RSSI,连接后,由于手机和设备端的距离在发生变化,因此要701 基于单片机的防丢器设计与实现不断地读取返回值RSSI,实时计算主机和子机之间的距离才能保证防丢报警功能的顺利实现㊂3.4 主机软件设计在选用E4A 软件制作APP 时,首先需要充分了解这个软件,如图3-4所示的界面,中部为所要设计的APP 的主界面,界面的右边是该软件的核心库,用户能够通过核心库方便快捷的用拖动的方式进行APP 界面的操作,例如:按键㊁蓝牙㊁文本框等等,当使用者在界面使用点击的方式选取控件时,存在于界面左侧的控件属性面板就会显示相应控件的信息,也可以通过面板直接进行修改控件的信息㊂ 图3-4 设计APP 界面图 图3-5 编写源代码界面图需编写安卓应用程序时,使用者直接重复点击主界面空白地方,可以直接进入代码编写区,该区域是留给用户进行编写代码的窗口,如图3-5所示,用户对代码编写完毕后,通过上方的编译快捷键,直接进行编译,代码无误时,通过编译可以直接生成用户所需的APP 文件㊂分为主机和子机两部分,运用软件软件E4A5.8进行软件编程,如图3-6,并设计界面,主机(APP)流程图如图3-3所示,通过APP 与焊接的子机(电路板)相连接,设置搜索权限,并搜索设备并连接,设置的名字为HC-05㊂作为主机主要有两个功能:1.通过主机寻找子机;2.当距离过远时,响铃并震动报警提示㊂ 图3-6 主机(APP )流程图 图3-7 主机(APP )界面初始图 图3-8 主机(APP )界面设计图 进行分部设计界面,首先粘贴需要的APP 界面,如图3-7所示,初始化一个界面基础,,功能就是按下搜索键,通过程序控制,使的子机进入命令模式,按另一个按键,会退出手机APP㊂先进行一次界面调试,这个APP 界面一共有三个控件,包括有两个按键,一个标签框,控件都是通过直接拖动到显示界面的㊂按下 输出”按键之后在标签框显示 搜索设备”,设置事件按钮,处于单击状态:标签1.标题="搜索设备", 事件”的意思是将要发生的事件, 按钮”是界面上的输出按键的标识, 被单击”即是这个按键发生的事件,总的来说,就是当这个按键被单击的时候执行这个函数,函数的内容就是将 搜索设备”赋值给标签1的标题,这样效果就是当我按下输出按键,标题框就会显示 搜索设备”四个字,在程序的结尾应加上结束事件,以表明这个按键801大庆师范学院学报2020年第3期Journal of Daqing Normal University No.3,2020被单击的事件已经处理并且结束了㊂记录事件按钮通过单击,无论是 被单击”还是 程序结束”都是E4A所整理好的函数功能,进行调用就可以完成㊂调试运行:编写完安卓APP源码后生成APK文件,首先选择把它安装到安卓虚拟机当中进行调试,当在虚拟机中调试合格后,安装到手机进行最后的调试与子机电路对接,实现功能,如图3-8所示㊂4 电路测试与结论4.1 检查设计使用元件的好坏根据电路原理图购买元件后,首先检查返回的元件是否损坏㊂根据每个组件的检测方法,分别进行测试,另外,检查原理图是否一致,只有检查完成后,上部和零件才能焊接㊂这样的工作,防止设备本身出现问题和错误的焊接不便纠正㊂4.2 放置㊁焊接各元件参照设计好的原理图在电路板上尝试进行各个元器件的排布,严格遵循层次焊接的原理,实际焊接过程中,必须先焊接高度较低和难度要求较低的组件,再焊接要求更高的组件㊂尤其对于容易受热损伤并且更脆弱的组件,必须进行后焊㊂焊接集成芯片模块时连续焊接时间不应超过10秒,特别要注意芯片的安装方向㊂焊接完好电路如图4-1所示㊂ 图4-1 子机电路实物 图4-2 防丢报警功能开启 4.3 连接电路,发挥防丢报警作用,并查看子机地址通过蓝牙连接后所示,当手机与子机建立连接后每过3秒自动检测一下连接状态㊂当子机蓝牙按下AT命令模式按钮时,手机作为主机会震动和响铃,进入3秒子机寻找主机的功能模式㊂当按下主机的搜索键时,子机的蜂鸣器会工作,发出响铃,提示灯会闪烁,进入主机寻找子机的功能模式㊂作为蓝牙防丢报警器的主要功能,主机能够自动寻找并判定子机是否超出安全距离才是最重要的㊂如图4-2所示,当两者距离超过安全距离的时间超过3秒时,子机和主机会同时发出响铃报警,子机提示灯亮起,通过调试助手可以明确子机地址㊂具体调试结果表见表4-1所示㊂通过调试助手选取好合适的端口进行无线连接,子机的GPS模块能够清晰地显示子机所在位置,如图4-3所示,子机所在位置在途中显示,作为小型的GPS模块虽然拥有不可避免的误差存在,但是用户可以通过附加的无线天线,进行信号的接收加强和发送加强㊂图4-3 GPS功能查看子机位置901 基于单片机的防丢器设计与实现大庆师范学院学报2020年第3期Journal of Daqing Normal University No.3,2020表4-1 测试功能操作应有表现是否实现按下子机电路蓝牙复位键蓝牙连接中断,手机作为主机震动进行报警㊂正常实现按下手机搜索键蓝牙连接中断,子机电路报警,蜂鸣器发声,LED提示灯亮起正常实现通过调试助手查看GPS模块可以清晰的看到子机所在位置的经纬度和附近地图正常实现手机和子机离开安全距离蓝牙连接中断,手机作为主机震动进行报警,子机电路报警,蜂鸣器发声,LED提示灯亮起㊂正常实现结 论选用STC89C5单片机作为控制核心,利用C语言软件编程和安卓编程作为程序控制,选用HC-05蓝牙模块和U-BOX-6MGPS模块进行电路与手机的信息交互和子机电路位置工具,最终实现了电路功能㊂蓝牙防丢报警器设计中涉及到的控制过程,即利用单片机STC89C52单片机对蓝牙模块HC-05进行控制,产生所需要的无线电信号,通过程序进行控制,每3秒进行一次无线电发出与接收,蓝牙模块相连一个AT命令按钮,当给低电平或者悬空时,蓝牙模块处于正常工作模式,按下后给蓝牙模块高电平进入命令响应工作状态,模块给主机通过无线电发出命令,使得主机进入报警模式,3秒后自动关闭,这样的一个蓝牙信号发生与接收装置完整实现㊂同时子机的GPS模块能够清晰地显示本身所在的位置,子机上的蜂鸣器电路起到了报警的作用,当蓝牙模块和主机之间的蓝牙无线电通信间断后,蜂鸣器电路连通发出响铃,相应的LED等亮起,提示使用者自己所在的位置㊂在主机方面,在E4A软件上运用安卓编程写好的程序制作APP,通过手机蓝牙接收和发出无线电信号,界面设置完成后,可以通过设置的控件进入命令模式,按下后子机收到命令进入报警提示模式,2秒后自动关闭㊂同时,作为防丢报警器的主要功能是能自动判定子机与主机的距离是否超过安全距离,一般HC-05蓝牙模块的安全距离为十米,可通过AT模式自主设定,当超过安全距离后子机和主机同时进入报警模式,发出提示,直到子机和主机进入安全距离以内自动连接上为止㊂系统能实现子机主动寻找主机功能㊁主机主动寻找子机功能㊁子机GPS定位功能㊁主机与子机自动判定超过安全距离并自动报警的功能㊂[责任编辑:金天坤] Design and Implementation of Anti-loss Device Based on Single Chip MicrocomputerCHEN Chun-yu,LI Rui-ying,ZHAO Ya-jun(School of Mechatronics Engineering,Daqing Normal University,Daqing,Heilongjiang163712,China)Abstract:Losing valuables due to forgetting,thieves and other reasons is causing people great trouble in the fast pacing era.The design of the anti-loss device using Bluetooth technology solves this problem.STC89C52single chip microcomputer is used for control.The operation mode is simple and easy.One just pens the circuit board of the welding sub machine,connects the power supply,and the Bluetooth of the host(mobile phone)is connected.Between the host and the sub machine,the radio signal is sent and received through h5-05Bluetooth module,and the data is exchanged in real time.If the distance between the host computer and the slave computer exceeds a certain distance,the host computer will send a prompt alarm because it cannot receive the signal and judge whether it is lost or lost,so as to play the function of loss prevention.Keywords:STC89C52;H5-05Bluetooth module;radio signal;real time interaction011。
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现智慧防丢失系统是一种通过使用单片机技术和无线通信技术实现的物品防丢失的系统。
本文将介绍基于STM32单片机的智慧防丢失系统的设计与实现。
智慧防丢失系统的设计需求包括物品丢失的报警功能和物品定位功能。
物品丢失的报警功能可以通过检测物品与用户之间的距离来实现。
物品定位功能可以通过使用GPS定位模块来实现。
我们需要选取合适的硬件平台。
在本系统中,我们选择使用STM32单片机作为主控芯片。
STM32单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设,非常适合物联网应用的开发。
我们需要设计系统的硬件电路。
智慧防丢失系统的主要硬件电路包括STM32单片机、无线通信模块、GPS定位模块和报警器。
无线通信模块可以选择蓝牙或者Wi-Fi模块,用于与用户的手机或电脑进行通信。
GPS定位模块用于获取物品的位置信息。
报警器可以选择蜂鸣器或者LED灯。
然后,我们需要设计系统的软件程序。
软件程序主要包括STM32单片机的固件程序和手机或电脑的APP程序。
STM32的固件程序主要负责读取GPS定位模块的信息,检测物品与用户之间的距离,并控制报警器的响应。
手机或电脑的APP程序负责与STM32单片机进行通信,接收GPS定位信息,并显示物品的位置信息。
通过以上设计与实现,基于STM32单片机的智慧防丢失系统可以成功地实现物品丢失的报警功能和物品定位功能。
用户可以通过手机或电脑随时了解物品的位置信息,避免物品的丢失。
该系统具有低功耗、高性能和可靠性的优点,适用于各种物品的防丢失应用场景。
无线防丢器设计摘要:在现实生活中,随着生活节奏加快,大多数人都曾有过健忘、疏忽、被窃等原因造成的贵重物品丢失的经历。
因此,防丢器的出现可以有效防范这些意外的发生。
本设计由STC15W408AD单片机、NRF24L01无线传输模块和电源模块组成。
当发射器离开接收器一定距离之后,接收器工作进行报警,发出报警声,提示使用者。
无线防丢器具有可靠性高,稳定性优异,功耗低,使用方便,价格低廉等特点。
关键字:NRF24L01;STC15W408ADThe Design of Wireless Anti Lose DeviceSU Zhi-hua(XI’AN EURASIA UNVERSITY Shanxi Xi’an 710065)Abstract: In real life, with the accelerated pace of life, most people have experienced the loss of valuables due to forgetfulness, neglect, theft and other reasons.Therefore, the appearance of theanti-loss device can effectively prevent these accidents.This designis composed of STC15W408AD single-chip computer, NRF24L01 wireless transmission module and power module.When the transmitter is a certain distance away from the receiver, the receiver works to give an alarm, give an alarm sound and prompt the user.The wireless anti-loss device has the features of high reliability, excellent stability, low power consumption, convenient use and low cost.Keywords: NRF24L01; STC15W408AD无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,无线通信已经影响着当代社会每个角落。
一种基于51单片机的物联网信息采集器的设计与实现.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题,而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。
你在看别人的同时,你也是别人眼中的风景。
要走好明天的路,必须记住昨天走过的路,思索今天正在走着的路。
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一种基于5单片机的物联网信息采集器的1设计与实现ifmainortoncolectlorDesignandiplmementiatonbasedon51SCMntnhiofieretoftngstmiernal奠桂江MOGu-agiinj(广西现代职业技术学院电子电力工程系电子教研室,河池570)400摘要:物联网是新一代信息技术的重要组成部分,以互联网为核心和基础,在互联网基础上的延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,通过射频识别(FDRI)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识另、定位、跟踪、监控和管理的4种网络。
是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,它将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,人与物智慧对话,使创造一个智慧的世界。
对于现在这样一个高度信息化的社会,信息的获取至关的重要,信息的多元化、丰富性、实时性最为重要。
这就要求我们要有多方面、多渠道及时获取信息的设备一和手段,物联网就很好地突出了它的优势。
关键词:物联网;单片机;无线传输模块;温度传感器;酒精传感器中图分类号:T31P9文献标识码:B文章编号:10—1421)2下)00-390(0o1(-09003Di1.9gJis.090.001()0o:36}.n10-1421.2下.40/s30引言本物联网信息采集器以SC95T8C2为核心,通过控制无线数据传输模块来接收数据并在LD10C62液晶上显示,以SC95T8S2单片机为节点控制中心对由DS821B0温度传感器做成的温度显示模块ll声光报警无无显示模块线传输模块线传输模块节点控制模块STC8S295主机控制模块STC8S295采集器采集到的温度信息,酒精传感器检测器检测到的信息进行处理,通过控制无线数据传输模块发送,实现节点与主控中心之间的通信。
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景现代社会中,随着人们生活水平的不断提高以及物质生活的丰富,人们的生活节奏越来越快,工作与生活之间的平衡也变得越来越困难。
在这种情况下,很多人会忘记或丢失一些重要的物品,比如钱包、手机、钥匙等。
这不仅会给个人带来困扰,也会对工作和生活产生影响。
为了解决这一问题,开发一种智慧防丢失系统变得尤为重要。
这种系统可以通过将一个小型设备安装在物品上,并通过无线通讯技术与手机或其他设备连接,实现对物品的实时监控和定位。
当物品与手机相距过远或超出一定范围时,系统将立即发出警报提醒用户,避免物品的丢失。
目前市场上已经存在一些智能防丢失产品,但大多数存在着信号不稳定、定位不准确等问题。
设计一种基于STM32单片机的智慧防丢失系统具有重要意义。
通过充分利用STM32单片机的性能和稳定性,设计出一种更加可靠、精准的智慧防丢失系统,满足人们日常生活中对物品安全性的需求。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一种基于STM32单片机的智慧防丢失系统,可以帮助人们更好地保护贵重物品和重要物品,避免遗失或被盗。
通过该系统,可以实现对物品的实时监控和追踪,提高物品安全级别,减少物品丢失的风险。
该系统还可以提供定位和报警功能,一旦物品离开设定范围或遭受异常情况,系统会及时发出警报,提醒用户注意并采取相应措施。
研究目的还在于探索如何利用现代技术来提升物品管理的效率和便利性,为人们的生活提供更多便利和安全保障。
通过本研究,希望能够为智慧物联网领域的发展做出贡献,推动智能化技术在日常生活中的应用和推广。
1.3 意义智慧防丢失系统是一种在现代社会中应用广泛的智能化设备,它能够帮助人们更好地保护自己的财物和个人信息安全。
在日常生活中,人们经常会遇到物品丢失的情况,比如钱包、手机、钥匙等。
而有些物品的丢失不仅会带来经济损失,还可能导致个人隐私泄露,给人们带来不便和困扰。
设计一款基于STM32单片机的智慧防丢失系统具有重要的意义。
基于单片机的无线寻物器设计
作者:顾亭亭李红霞
来源:《科技视界》2019年第02期
【摘要】通过单片机和无线收发模块,发送和接收信息,快速准确地寻找到丢失的物品。
需要寻找物品时,发射机发出信号,当接收机收到信号后,以蜂鸣器和二极管加以声光指示,实时信息传输迅速定位丢失物品,寻找距离可达到10米。
【关键词】单片机;发射机;接收机;无线寻物
中图分类号: TP368.12;TN92 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)02-0027-002
【Abstract】Send and receive information through the MCU and wireless transceiver module to find lost items quickly and accurately. When the item needs to be found, the transmitter sends a signal. Then the receiver receives the signal, the buzzer and the diode are used to indicate the sound and light, and the real-time information transmission quickly locates the lost item. The distance can reach 10 meters.
【Key words】Single chip microcomputer; Transmitter; Receiver; Wireless search
生活中丢三落四的情况时有发生,尤其像钥匙、门禁卡这样的小物件经常找不到,又或者像手机、钱包这样的贵重物品防偷,防止老人小孩走丢,出于这样的目的设计一款带有声光提醒的寻物器,满足人们需要。
1 设计思路
本设计分为单片机控制模块、无线收发模块和声光显示模块,通过单片机处理寻物器代码驱动无线收发模块,无线寻物系统的设计思想是将接收器(从机)连接在被寻物体一端,一直带电工作,而发射器(主机)接于用户一端,当用户需要寻找物体时按动按键进行寻找即发送信号,接收器接收到对应信号后,通过声、光传达该物体的位置[1]。
考虑到目前市场上的一些需求,设计的主要要求是方案成本低,体积小,低功耗,集成度高,尽量无需调外部元件,传输时间短,接口简单。
发送、接收端电路框图如图1、图2所示。
2 硬件模块
系统主控单元选择STC公司生产的89C52RC单片机,相较其他51系列单片机产品内部多了一个 EEPROM 空间,可以串口下载程序,指令执行速度快一倍,flash存储器比89C51单片机大了一倍。
工作电压为 3.3V~5.5V,DIP40封装,内部集成EEPROM,片上集成512字节RAM,用户应用程序空间为8K,8个中断源,支持串口下载程序[2]。
C52采用C语言编
程,简洁易懂,方便更改和修正程序。
89C52还具有高可靠,抗干扰,超低价,低功耗,无法解密等优势。
近几年,nRF24L01广泛应用于遥控、无线数据终端、工业数据采集系统、机器人控制等方面,是本次设计的理想选择。
nRF24L01进行无线信息收发,是因为其采用2.4GHz全球开放ISM 频段,最大0dBm发射功率,开阔的无干扰通信距离达到30~60m,可以免许可证使用,可同时设置六路接收通道地址,可有选择性的打开接收通道。
具有高无线速率,1Mbps或者
2Mbps高传输速率,由于空中传输时间很短,极大的降低了无线传输中的碰撞现象[3]。
设置nRF24L01的寄存器配置,通道设置寄存器包括“自动应答”设置寄存器EN_AA、接收地址允许寄存器EN_RXADDR和地址宽度设置寄存器SETUP_AW。
当工作在应答模式通信时,快速的空中传输及启动时间,极大的降低了电流消耗。
nRF24L01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分,比如:自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等,nRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟,内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口,便于使用低成本单片机。
自动重发功能,自动检测和重发丢失的数据包,重发时间及重发次数可软件控制[4]。
nRF24L01与单片机之间通过SPI串行协议进行通信,其中CE 用于nRF24L01工作模式的设置,CSN为SPI片选使能,SCLK为时钟信号,MOSI/MISO为SPI串行数据输入/输出端,当一帧数据接收/发送完成时IRQ引脚输出低电平。
3 软件设计
因为C语言使用方便灵活,表达能力强,移植性好[5],本系统采用C语言编程,使用keil μVision4软件开发。
本设计包括发射模块程序和接收模块程序。
发射模块编程主要是对nRF24L01各端口进行定义,包括:配置口定义、SPI口定义、状态输出口定义以及RF寄存器配置,延时设置等。
发射端通过SPI口写数据到C52单片机,读取数据后,调用延时子程序,随后进行判断寻物状态是否有效,有效则发出相应信号。
接收模块与发射模块程序基本相似。
当发射端KEY1键按下,nRF24L01无线模块开始发射信号,LED1灯闪烁。
当发射端KEY2键按下,nRF24L01无线模块停止发射信号,LED2灯闪烁。
接收电路软件程序与发射电路相似,不同在于接收程序加了蜂鸣器驱动和二极管发光驱动[6]。
发射模式和接收模式的流程图如图3和图4所示。
4 结语
通过硬件电路的连接和程序的调试,最终实现了寻物的目的,信号传输距离可达10米,由于经费有限,时间仓促,还存在许多知识、经验上的不足,也存在一些缺陷。
后续可以提高传输距离,缩小实物体积,实现一对多的连接。
【参考文献】
[1]王伟,王忠印,张宇璠,等. 无线语音寻物系统的设计[J]. 传感器世界, 2015, 21(12): 32-36.
[2]曹健. 人脸检测和识别系统的设计与应用[D].南京信息工程大学,2013.
[3]吴忠伟,何显山,岳彤. 基于51单片机的无线防丢器的设计研究[J]. 工业控制计算机,2018, 31(12): 154, 156.
[4]陈静琼. 基于无线通信的智能抄水表系统的设计[D].南京林业大学,2011.
[5]王韦舒,安霆,何冬冬. 基于单片机的小件物品无线寻找系统[J]. 中国新通信, 2016,18(13): 121-122.
[6]方红,朱健全,邓静,等. 无线短距离寻物系统的设计与研究[J]. 制造业自动化,2011, 33(17): 107-108.。